Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Зубофрезерование колес цевочных передач внешнего зацепления Полуэктов Алексей Евгеньевич

Зубофрезерование колес цевочных передач внешнего зацепления
<
Зубофрезерование колес цевочных передач внешнего зацепления Зубофрезерование колес цевочных передач внешнего зацепления Зубофрезерование колес цевочных передач внешнего зацепления Зубофрезерование колес цевочных передач внешнего зацепления Зубофрезерование колес цевочных передач внешнего зацепления Зубофрезерование колес цевочных передач внешнего зацепления Зубофрезерование колес цевочных передач внешнего зацепления Зубофрезерование колес цевочных передач внешнего зацепления Зубофрезерование колес цевочных передач внешнего зацепления Зубофрезерование колес цевочных передач внешнего зацепления Зубофрезерование колес цевочных передач внешнего зацепления Зубофрезерование колес цевочных передач внешнего зацепления
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Полуэктов Алексей Евгеньевич. Зубофрезерование колес цевочных передач внешнего зацепления : Дис. ... канд. техн. наук : 05.03.01 Тула, 2005 125 с. РГБ ОД, 61:06-5/91

Содержание к диссертации

Введение

1 Состояние вопроса. цель и задачи исследования 9

1.1 Циклоидальные зацепления 10

1.2 Проектирование инструментов для деталей с неэвольвентным профилем 16

1.2.1 Способы определения профиля инструмента 17

1.2.2 Профиль червячной фрезы для зубчатого колеса цевочной передачи 21

1.3 Анализ конструкций инструмента 23

1.3.1 Требования к конструкциям сборных инструментов 27

1.3.2 Особенности конструкции и эксплуатации 33 зуборезных фрез

1.4 Изготовление зубчатых деталей с неэвольвентными профилями . 39

1.5 Выводы 41

2 Анализ кинематики цевочной передачи 44

2.1 Выбор системы координат 44

2.2 Профиль зубчатого колеса 45

2.2.1 Профиль зубчатого колеса, сопряженного с цевочной рейкой 46

2.2.2 Математическое описание торцового профиля зубчатого колеса 47

2.3 Определение характерных участков профиля зубчатого колеса 50

2.3.1 Коэффициент перекрытия в цевочной передаче 51

2.3.2 Определение толщины зуба по окружности вершин 52

2.4 Влияние параметров инструмента и погрешностей изготовления колес на характеристики цевочной передачи 53

2.4.1 Передаточное отношение и погрешности зацепления 54

2.4.2 Влияние диаметра ролика на профиль инструмента и характеристики передачи 55

2.4.3 Влияние погрешностей изготовления и монтажа цевочного колеса на работу передач 59

2.4.3.1 Кромочный контакт и интерференция в передаче 60

2.4.3.2 Изменение межосевого расстояния в передаче 61

2.4.4 Назначение допусков 62

2.4.5. Назначение радиального зазора в цевочной передаче 63

2.4.6 Выбор бокового зазора 65

2.5 Повышение технологичности обработки венца зубчатого колеса... 66

2.5.1 Корректирование профиля путем изменения радиуса начальной окружности производящего колеса 68

2.5.2 Корректирование профиля путем изменения радиусов начальных окружностей звеньев при сохранении постоянного межосевого расстояния 71

2.5.3 Модификация профиля с целью повышения технологичности 72

2.5.4 Применение профиля со смещенным исходным контуром 73

2.6 Выводы 75

3 Проектирование производящих поверхностей инструментов 77

3.1 Определение радиуса начального цилиндра зубчатого колеса 77

3.2 Моделирование производящих поверхностей червячной и дисковой фрез 81

3.3 Определение кинематических задних углов 85

3.4 Определение минимальной длины червячной фрезы 90

3.5 Выводы 91

4 Проектирование операции зубообработки 93

4.1 Зубофрезерование зубчатого колеса сборной дисковой фрезой... 95

4.1.1 Анализ погрешностей осевого профиля фрез после пере- 98

точки

4.1.2 Технология изготовления сборных фрез 99

4.1.3 Точность обработки и система базирования 101

4.2 Червячное фрезерование фрезами с поворотными режущими рейками 102

4.3 Анализ производительности при зубообработке дисковыми и червячными фрезами 107

4.4 Технико-экономическое обоснование применения сборных фрез... 110

4.5 Использование результатов работы для фрезерования фасонных поверхностей 111

4.8 Выводы 115

Заключение 116

Список использованных источников

Введение к работе

В механизмах и машинах с жесткой кинематической связью широко применяют передачи зацеплением. Они характеризуются обеспечением постоянства частоты вращения и момента выходного звена за счет фиксированного передаточного отношения. К таким передачам относятся передачи, составленные из пары непосредственно перекатывающихся друг по другу зубчатых звеньев, имеющих взаимоогибаемый профиль или пары, соединенной третьим - гибким зубчатым звеном и перекатывающейся по нему. Двухзвен-ными являются пары, составленные из зубчатых колес эвольвентных, циклоидальных и других. Трехзвенными являются цепные, зубчатоременные и другие аналогичные передачи.

Учитывая простоту технологической подготовки и изготовления, цилиндрические зубчатые передачи с эвольвентным профилем получили наибольшее распространение. Однако приводы, составленные из таких передач, особенно с большим передаточным отношением от / = 10 до нескольких тысяч имеют ряд недостатков, которые можно устранить при использовании цевочного зацепления.

Преимуществами цевочного зацепления являются: минимальная интенсивность шума при большем, чем для эвольвентного зацепления времени выработки мощности за общей срок службы машины; возможность передавать в механизмах большую мощность при меньших, чем для эвольвентного зацепления габаритах; высокий коэффициент полезного действия.

Цевочные передачи используются в горнодобывающих машинах, подъемно-транспортных механизмах и планетарных редукторах с большим передаточным отношением.

Несмотря на положительные качества цевочных передач, они имеют ограниченное применение. Это объясняется необходимостью корригирования передачи с целью повышения ее нагрузочной способности и увеличения диаметра цевок, которые являются наиболее слабым звеном в передаче и

технологическими трудностями при профилировании циклоидальных боковых поверхностей зубчатых колес.

Так как высота зубчатого венца цевочных передач превышает 20 мм, то при его обработке применяются долбяки - для внутреннего зацепления и дисковые фасонные фрезы — для внешнего зацепления звеньев передачи.

Малые задние углы у режущих инструментов, а следовательно, их интенсивное изнашивание, сложная форма срезаемых стружек, большой объем металла, удаляемого из впадины, и недостаточная жесткость технологической оснастки являются источником вибраций при резании и низкой производительности операции зубонарезания.

Целью диссертации является повышение эффективности конструктор-ско-технологической подготовки производства цевочных передач внешнего зацепления.

Для достижения поставленной цели разработан программно-аналитический комплекс, с помощью которого решены следующие задачи.

  1. На основе теории взаимоогибаемых поверхностей проведен анализ кинематики внешнего цевочного зацепления и выявлены параметры, которыми можно влиять на условия осуществления станочного зацепления нарезаемого колеса с дисковой или червячной фрезой.

  2. Произведено моделирование цевочного зацепления пары колес и станочного зацепления зубчатого колеса с фрезой и предложен вариант коррекции профиля зубчатого колеса, обеспечивающий положительную кинематику резания.

  3. Разработаны сборные конструкции дисковой и червячной фрезы с поворотными режущими элементами, позволяющие высокоэффективно осуществить процессы черновой и чистовой обработки зубчатых колес.

  4. Разработана методика проектирования и технология изготовления сборных инструментов для фрезерования зубчатых колес, определены размерные связи при переходе от черновой к чистовой зубообработке, при этом

7 учтены вопросы формообразования и стружкообразования, разработаны варианты разделения стружки на элементы.

5. Оценено влияние конструкции инструментов и погрешностей установки зубчатого колеса в станочном зацеплении на точность его боковой зубчатой поверхности.

Диссертация состоит из четырех глав.

В первой главе проведен анализ конструктивных особенностей циклоидальных зубчатых передач, способов улучшения их кинематических характеристик, рассмотрены варианты проектирования циклоидальных зацеплений, технологии изготовления звеньев передачи, конструкции инструментов для обработки зубчатых колес, сформулированы цель и задачи исследования.

Во второй главе проведен анализ кинематики работы цевочной передачи, и ее влияние на конструктивные параметры звеньев, исследованы вопросы аналитического и графического моделирования передачи на базе теории огибающих поверхностей и предложен вариант определения профиля сопряженных поверхностей.

В третьей главе разработаны вопросы проектирования станочного зацепления зубчатого колеса с дисковым и червячным инструментом, теоретически путем моделирования обоснована кинематика резания, определены направления проектирования производящей поверхности инструментов.

В четвертой главе разработана технология фрезерования зубчатого колеса цевочной передачи, конструкции инструментов, предложены схемы зубофрезерования, осуществлена оценка влияния конструктивных и кинематических показателей на точностные характеристики цевочной передачи, выявлены резервы повышения производительности зубонарезания.

Автор защищает:

методику численного моделирования процесса обкатывания и определения геометрических и кинематических параметров сопряженных поверхностей цевочной передачи;

8 теоретическое обоснование проектирования точного и приближенного цевочного зацепления на основе смещения производящих контуров относительно теоретических исходных;

методику проектирования и моделирования червячного и дискового инструмента для чистовой и черновой зубообработки колеса;

конструкции сборных дисковых и червячных фрез с поворотными режущими элементами.

Научная новизна выполненной работы заключается в установлении влияния геометрических параметров цевочной передачи на параметры производящей поверхности дисковых и червячных фрез и во взаимосвязанном синтезе геометрии инструментов и конструкции передачи с заданными кинематическими параметрами, который позволяет:

устранить точку излома на профиле зуба в целях повышения кинематической плавности передачи;

обеспечить необходимые для процесса резания величины кинематических задних углов фрез;

установить регламент переточек инструментов для минимизации погрешностей профиля его режущих кромок.

Выражаю благодарность доценту, кандидату физико-математических наук Московскому А. В. за научные консультации по вопросам моделирования и расчета параметров цевочной передачи и процесса зубообработки при выполнении диссертации.

Проектирование инструментов для деталей с неэвольвентным профилем

Большинство деталей с неэвольвентными профилями обрабатывается червячными и дисковыми фрезами. Профиль дисковых фрез также как и червячных получается в результате определения профиля сопряженных колес из условия огибания. Расчет червячных фрез для обработки деталей с неэвольвентным профилем, к которым относятся зубчатые колеса цевочного зацепления, звездочки втулочно-роликовых передач, шлицевые валы и другие детали, производится, чаще всего, приближенным способом. Приближенность заключается в том, что реальное пространственное зацепление червячной фрезы и звездочки заменяется плоским зацеплением звездочки с рейкой. При

этом предполагается, что профиль червячной фрезы в нормальном сечении к виткам совпадает с профилем указанной рейки, следовательно, определение профиля фрезы сводится к нахождению профиля рейки [41,42]. Правильное плоское зацепление характеризуется следующими обязательными условиями:

1) в точках профилирования (контакта) сопряженные профили детали и инструмента должны иметь общую нормаль;

2) эта нормаль должна проходить через неподвижную точку соприкосновения начальных окружностей инструмента и изделия, называемую полюсом зацепления;

3) в любых положениях изделия нормаль должна пересекать (или касаться) начальную окружность в последовательном порядке.

Существующие способы расчета базируются на применении метода профильных нормалей и отличаются друг от друга лишь видом аппроксимации профиля детали.

Неэвольвентный профиль детали может быть описан одной дугой или сопряженными дугами нескольких окружностей выпуклой или вогнутой формы, различно расположенными относительно центроиды [6].

В отдельных случаях, особенно при расчете червячных фрез для шли-цевых валов, профиль детали представляют в виде отрезков прямых линий касательных к профилю осевого сечения производящей поверхности [7].

Перспективным с точки зрения точности может оказаться аппроксимация криволинейного профиля детали различными видами сплайнов.

Наиболее часто конструирование высокоточного зуборезного инструмента производится на основе теории зубчатых зацеплений с использованием ЭВМ и пакетов прикладных программ. При этом большинство исследователей и разработчиков инструментов решают различные оптимизационные задачи, направленные на выработку единого комплексного подхода к вопросам профилирования режущей части, конструирования инструмента и определению режима его эксплуатации.

В основу известных методик профилирования зуборезных инструментов, работающих по методу обкатки, положено соответствие профиля зубьев инструмента профилю зубьев изделия, реализуемое посредством формообразующих движений. Решение задачи определения профиля зубьев осуществляется двумя путями: графоаналитическим (Оливье) и аналитическим (Виллис, Эйлер, Гохман). Эти пути явились и являются по прежнему основой для разработки различных вариантов теории формообразования.

Графические и графоаналитические методы используют упрощенные подходы. Они громоздки и имеют ограниченную точность.

Аналитические методы исследования зубчатых зацеплений позволяют глубоко и тщательно исследовать вопросы пространственного описания основных поверхностей формирующих фрезу как одно из звеньев кинематической зубчатой пары инструмент-деталь [1,6-8, 11-14, 16].

Наиболее важным моментом при расчете червячных фрез, большинство авторов считают определение профиля основного червяка, т. е. его производящей поверхности.

Точные методы профилирования предусматривают пространственное описание профиля в виде винтовой поверхности, сопряженной с номинальной поверхностью детали [1,14, 17]. Такой подход сложен и оправдан при проектировании фрез классов точности А и выше. Поэтому для фрез классов В и С основной червяк образуют, как правило, винтовым движением плоской рейки, сопряженной с профилем зубчатого колеса [7, 12, 18].

Многие авторы ограничились определением осевого профиля основного червяка или инструментальной рейки [14, 19, 20], что справедливо только для фрез с осевыми стружечными канавками и нулевым передним углом. Это не дает возможности осуществить профилирование фрез с любыми геометрическими параметрами.

Математическое описание торцового профиля зубчатого колеса

Выразив (р2 из (2.8), получим фазу зацепления для цевочного колеса в момент контакта с нижней точкой активного профиля зубчатого колеса Р(п+2г2)} (2.8) р2 =2arcsin Фаза зацепления для зубчатого колеса Фір= Р2рг2ІГі- (2.9)

Подставив (pi = pj в (2.6), получим координаты точки излома профиля в системе координат зубчатого колеса. Анализ этих координат показывает, что точка излома находится внутри окружности торцевого сечения ролика. Это значит, что часть возрастающего профиля, от точки излома до пересечения с окружностью ролика, в станочном зацеплении с производящим цевочным колесом окажется срезанной, т. е. произойдет интерференция профилей. Наличие экстремума объясняется тем, что профиль, используемый в зубчатых колесах цевочной передачи - эквидистантный, т. е. имеет общую нормаль с теоретической эпициклоидой, параллельную оси Оу при нулевом значении переменной pj. Таким образом, начальной точкой профиля при любой величине радиуса сопряженного цевочного колеса явится точка с координатами j !, р] и функция будет убывать до своего минимума. На третьем этапе аналитически определяются границы интерферирующих профилей путем совместного решения их уравнений. Координаты точки излома определим, подставив в уравнение профиля ролика координаты х1,у1 профиля боковой поверхности колеса (2.6) p2 =(x1-r1)2+y2 (2.10)

Решим уравнение (2.11) относительно переменной q t. Обозначим найденное значение (pip .При подстановке (р1 = Рір в (2.6), получаются координаты, определяющие точку излома профиля.

Боковой профиль зуба начинается на окружности вершин зубьев. Начальную точку на вершине зуба найдем, подставив в уравнение окружности вершин координаты бокового профиля зубьев колеса х1 и у1 из (2.6) Гіа=Хі2+Уі2 (2.11) где гХа - радиус вершин зубчатого колеса. Решив уравнение (2.12) относительно ср}, и подставив в (2.6), получим координаты вершины зуба х1а,у1а. Найденный угол обозначим q Ia. Выражение (2.6) описывает активный боковой профиль зуба колеса в системе координат xlOlyl. Переходная кривая является дугой окружности с центром в точке Р (см. рисунок 2.6). Координаты концов дуги в точках CL и CR определим по формулам

Для расчета параметров профиля инструмента необходимо определить участки однопрофильного и многопрофильного контакта зубьев в передаче, которые находятся между точками пересопряжения (рисунок 2.9). В них осуществляется начало и окончание взаимодействия очередной пары зубьев зубчатых колес. Это важно при проектировании инструментов для приближенных зацеплений, например группового инструмента на заданный диапазон чисел зубьев и передаточных отношений. Устранение погрешностей зацепления, таких как, кромочный контакт, интерференция и т. п. путем изменения профиля детали, например за счет применения модификации и корригирования, также невозможно без информации о точках пересопряжения. Алгоритм определения границ фаз пересопряжения профилей зубьев в зацеплении состоит из четырех шагов. 1. По зависимостям (2.9) и (2.10) определяется фазы зацепления зубчатого колеса р]р, соответствующая первой контактной точке активного профиля зуба (точка 1). 2. Рассчитывается фаза зацепления q la, соответствующая верхней точке активного профиля зуба (см. уравнение 2.12, точка 2). 3. Определяется фаза зацепления, соответствующая началу однопрофильного зацепления (точка 3) где т -2nl z1 - угловой шаг зубьев колеса. 4. Определяется фаза зацепления (р1и, соответствующая окончанию од нопрофильного зацепления (точка 4) Ріи= РіР+т (2-15) Для получения координат точек пересопряжения из (2.6) переменной рх следует присвоить соответствующее значение фазы зацепления. 2.3.1 Коэффициент перекрытия цевочной передачи На плавность работы цевочной передачи влияет величина коэффициента торцового перекрытия, который приближенно определяется выражением е = z2q 2a/(2п), (2.16) где z2 - число цевок.

Значение коэффициента перекрытия, большего единицы во внешней цевочной передаче обеспечивается при числах зубьев зубчатого zx 5 и цевочного z2 10 колес (рисунок 2.10).

Точное значение коэффициента перекрытия учитывает положение Рисунок 2.10 - Влияние числа зубьев сопрягаемых звеньев на коэффициент торцового перекрытия в передаче нижней точки активного профиля зуба колеса и определяется зависимостью е = {(Ръ- Р\рУ (2-17) Введем понятие коэффициент высоты зуба цевочной передачи, определяемый как отношение глубины впадины зуба к радиусу цевки ha = (rja-rj+p)/p (2.18) Исследования внешней цевочной передачи с коэффициентом высоты зуба колеса равным 3 (рисунок 2.10), показывают удовлетворительные значения коэффициента перекрытия при малых числах зубьев зубчатого колеса.

Моделирование производящих поверхностей червячной и дисковой фрез

1. На основе теории взаимоогибаемых поверхностей произведены расчеты параметров профиля зубчатых колес цевочной передачи. Исследование функции, описывающей боковой профиль колеса цевочной передачи при совмещении делительных и начальных поверхностей, показало, что он состоит из двух участков, образующих точку излома, которая находится внутри окружности торцевого сечения ролика цевочного колеса. В результате в станочном зацеплении часть профиля зубчатого колеса окажется срезанной, что приводит к появлению точки излома на профиле и снижению качества зацепления звеньев в передаче.

2. Исследование функции бокового зубчатого профиля колеса при однопрофильном и многопрофильном контакте зубьев в передаче позволило установить точки пересопряжения профилей и вывести зависимости для расчета коэффициента перекрытия в цевочной передаче. Установлено, что в диапазоне передаточных чисел 1-20 при минимальном количестве зубьев 5-Ю коэффициент перекрытия изменяется соответственно в диапазоне 2,8-0,8.

3. Расчетами установлено, что параметры цевочной передачи оказывают сильное влияние на технологию обработки зубчатого колеса, так как на его профиле вблизи делительной окружности имеется участок с углами близкими к нулю. В результате углы профиля инструмента, как дискового, так и червячного могут оказаться недостаточными для реализации процесса резания. Это приведет к интенсивному изнашиванию инструмента. Повышение стойкости инструмента возможно за счет проектирования передачи со смещенными начальными поверхностями.

4. Предложенные способы коррекции и модификации профиля зубчатого колеса, позволяют увеличить значения углов профиля с 2,8 до 11 градусов при сохранении значения коэффициента перекрытия большего единицы. Произведе 76 на оценка влияния конструктивных параметров элементов передачи на такие параметры зацепления, как углы давления, скольжение, коэффициент перекрытия, интерференция, боковой и радиальный зазоры в передаче

Основой станочной наладки червячной и дисковой фрез для обработки зубчатого колеса цевочной передачи является производящая поверхность этих инструментов. Вид и форма производящих поверхностей фрез зависят от величины радиуса начального цилиндра детали, наличия положительных кинематических задних углов резания, конструктивных параметров проектируемого инструмента и др. Для проектирования производящих поверхностей фрез необходимо математическое описание профиля впадины колеса, который рассчитан во второй главе из условия его взаимного огибания с цевочным колесом в станочном зацеплении. Чтобы получить производящую поверхность дискового инструмента, необходимо этому профилю сообщить вращение вокруг оси инструмента по окружности. Для получения производящей поверхности червячной фрезы сначала из условия взаимного огибания следует получить осевой профиль червячной фрезы, а затем сообщить ему винтовое движение с шагом основного червяка.

Определение радиуса начального цилиндра зубчатого колеса

При величине радиуса начальной окружности зубчатого колеса в станочном зацеплении, равном радиусу начальной окружности в рабочем зацеплении, профиль зуба колеса может быть обработан без подрезания. Однако червячный инструмент, спроектированный в соответствие с этим условием, не будет иметь кинематических углов достаточной величины. Увеличить кинематические углы можно, изменив профиль исходного контура за счет увеличения радиуса начальной окружности изделия (рисунок 3.1). Однако увеличение начальной окружности ограничено условием отсутствия подрезания.

Влияние радиуса начального цилиндра детали на профиль сопряженной рейки: a) riw=T\ 93,6 мм; 6)/-/,,,=96 мм; s)r/w = 100 мм; г) гы. = 105мм 79 В общем случае профиль впадины состоит из выпуклого эквидистантного эпициклоиде участка и радиусного вогнутого участка - переходной кривой. Минимальный и максимальный радиусы начальной окружности определяются для всех характерных точек профиля при помощи способа, приведенного в [16]. При расчете радиусам кривизны выпуклых участков профиля присваиваются положительные значения, а радиусам кривизны вогнутых участков - отрицательные.

Анализ производительности при зубообработке дисковыми и червячными фрезами

Теоретические материалы, полученные в ходе выполнения диссертации, использованы при проектировании и изготовлении сборных червячных фрез с поворотными зубчатыми рейками для звездочек втулочно-роликовых цепей мотоцикла «ИЖ-Планета» и механизмов сельскохозяйственных машин, а также при изготовлении фасонных радиусных фрез.

Звездочка - наиболее сложное звено цепной передачи, имеющее фасонный зубчатый профиль. В зависимости от объема производства звездочек, их качественных показателей, организационно-технического состояния производственных мощностей получение зубчатого профиля возможно методами резания, пластического деформирования, литья или комбинацией этих методов. Однако формообразование зубчатого венца резанием независимо от характера производства остается основным методом.

Параметры наиболее часто применяемых звездочек и нормы точности на них регламентируются ГОСТ 591-69, ГОСТ 592-81 и ГОСТ 13576-81.

Стандарт на червячные фрезы предусматривает изготовление их только монолитной конструкции. Рисунок 4.13 - Фреза для звездочек с шагом цепи 19,05 мм

Более эффективны сборные фрезы с быстрорежущими рейками (рисунок 4.13). Конструкция фрезы (рисунок 4.14) предусматривает возможность изготовления ее длиной до 200 мм, что позволяет использовать ее с осевыми передвижками для выравнивания износа и повышения эксплуатационной стойкости. Ширина рейка на головке позволяет обеспечить до 15-20 переточек, что примерно в два раза больше чем для монолитных фрез. Фрезы изготовляются с покрытием из нитрида титана.

В различных технических устройствах для поддержания теплового баланса применяются теплообменники, представляющие конструкции со 113 стоящие из системы плит с каналами и соединенных трубопроводами. Так, например, в крупногабаритных теплообменниках плиты имеют длину до 2000 мм, ширину до 500 мм и толщину до 50 мм. Как правило, углы плит в зависимости от их габаритов округлены по радиусу от 15 мм до 75 мм.

Наиболее производительным способом получения заготовок плит является вырезание их по программе на станке, оснащенном горелкой для плазменной резки. Фрезерование торцовых поверхностей, в том числе и округленных участков, может осуществляться на вертикально-фрезерных или расточных станках с ЧПУ. При отсутствии такого оборудования целесообразно использовать крупногабаритные расточные и фрезерные станки и комплект фрез торцовых и дисковых фасонных.

Сборные фрезы с поворотными режущими зубьями (рисунок 4.15) позволяют сократить расход инструментального материала и обеспечивают более высокое качество задних поверхностей реек, за счет перехода с за-тыловочного станка на кругло- или оптико-шлифовальный станок, а также увеличенные задние углы у режущих кромок, что в итоге Рисунок 4.15—Сборная повышает стойкость инструмента и количест- дисковая фреза во переточек. Отличительной особенностью сборных фасонных фрез с поворотными рейками является то, что при повороте реек на 180 градусов они занимают технологическое положение, в котором производится их профилирование.

Фреза (рисунок 4.16) состоит из корпуса 1 с продольными пазами прямоугольного сечения, в которые по переходной посадке установлен комплект режущих зубьев 2. Зубья от осевого и радиального смещений закреплены крышками 3 с конической внутренней поверхностью и винтами 4.

1. Учитывая большой объем металла, вырезаемого из впадины зубчатого колеса, его зубообработка может осуществляться по различным схемам как дисковыми, так и червячными инструментами. В зависимости от требований по трудоемкости и качеству колес зубонарезание можно производить дисковой чистовой фрезой с продольной подачей при периодическом делении на зуб, червячной фрезой или комбинацией этих инструментов, т. е. предварительное зубонарезание дисковой, окончательное -червячной фрезой.

2. Установлено, что на точность профиля колеса оказывают влияние погрешности переточках. Так для дисковой фрезы при величине стачивания задней поверхности на 2 мм погрешность торцового профиля колес составит 0,05 мм. Максимальная погрешность профиля колеса наблюдается в точке сопряжения рабочего профиля с окружностью вершин.

3. В целях экономии инструментального материала целесообразно дисковые и червячные фрезы применять сборных конструкций, например с поворотными режущими зубьями или рейками.

1. Анализ литературных источников по проектированию и производству цевочных передач показал, что основным способом обеспечения высокой точности передачи является учет геометрических и кинематических факторов в станочном и рабочем зацеплении. При этом наибольшую часть технологических задач приходится решать для зубчатого колеса цевочной передачи, как на этапе ее расчета, так и изготовления.

2. Разработанная методика численного моделирования процесса обкатывания звеньев в рабочем и станочном зацеплении и определения геометрических и кинематических параметров сопряженных поверхностей, позволила как при аналитическом так и графическом задании исходных параметров передачи осуществить проектирование ее взаимоогибаемых сопряженных поверхностей.

3. Исследование функции, описывающей боковой профиль колеса цевочной передачи, показало, что он состоит из двух участков, образующих точку излома, которая находится внутри окружности торцевого сечения ролика цевочного колеса. В результате в станочном зацеплении часть профиля зубчатого колеса окажется срезанной, что снижает качество зацепления звеньев в передаче. Анализ однопрофильного и многопрофильного контакта зубьев в передаче позволил определить точки пересопряжения профилей и вывести зависимости для расчета коэффициента перекрытия в цевочной передаче. Установлено, что в диапазоне передаточных чисел 1-20 при минимальном количестве зубьев 5-10 коэффициент перекрытия изменяется соответственно в диапазоне 2,8-0,8.

Похожие диссертации на Зубофрезерование колес цевочных передач внешнего зацепления